18新利最新登入忍者粒子是如何工作的

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人类忍者以迅速而暗地里寻找和摧毁他们的对手。忍者粒子,也只有用显微镜。
领导人Toshifumi Kitamura /法新社/盖蒂图片社

忍者是日本历史上隐形战士经常考虑到浸润和暗杀敌人。忍者粒子做差不多:攻击和杀死。

创建并被研究人员来自IBM和新加坡的生物工程和纳米技术研究所,这些微不足道的攻击者可以解决两个问题困扰着现代医学:耐抗生素细菌和生物膜。第一个方面,一半的住院病人在美国遭受院内感染与耐药细菌,据估计,这些细菌的感染越来越难治疗[来源:]。超级细菌,如耐甲氧西林的藏污纳垢之所金黄色葡萄球菌大肠杆菌,已经进化传统抗生素的耐药性。因此,科学家和医生被迫寻求替代治疗方案杀死这些细菌。其次,生物膜的表面上形成的医疗设备也构成一个巨大的问题。随着这些bacteria-ridden油腻的物质外衣导管和其他医疗植入物、设备成为车辆携带细菌进入身体。

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进入忍者粒子。在经典的忍者风格,这些微小粒子(比一粒沙子小1000倍!)有一天能够渗透身体,追捕的细菌杀死它,使微生物看上去好像与一个忍者明星受到攻击。就像它的同名,这个粒子擅长它的工作。它零目标和管理其他细胞安然无恙的离开。粒子也同样擅长清除表面上形成生物膜,使这些娇小的忍者不容小觑的力量。

继续阅读学习更多关于这些粒子进入作战实验室,他们可以为我们做什么。18新利最新登入

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怎样才能成为一个忍者粒子

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看起来像一个细菌细胞无所畏惧,对吧?进入下一个页面后看看它看起来像忍者粒子到达它。
图片由IBM

当研究员杨易燕听到化学家吉姆亨德里克是做的工作在IBM在微电子,她立刻向他合作,告诉他他的医学研究进展可以更好地使用。从那时起,他们的伙伴关系的发展导致了一群非常有前途的纳米颗粒被称为“忍者粒子。”

人类的免疫系统激发了他们的创作。当一个人病了,他或她的身体分泌抗菌肽。寻找一种微生物,这种抗细菌分子锁上它,杀了它,最后一部分可以发生在几个不同的方式)。亨德里克和杨使粒子在实验室,做同样的事情。

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他们创建的纳米颗粒是由一种特殊类型的聚合物。聚合物超级长,链分子。例如,塑料都是聚合物。亨德里克的聚合物纳米粒子和杨开发三部分,让擅长杀死细菌。

  1. 链有多巴胺分子挂掉它。是的,我们谈论的多巴胺有助于控制大脑的奖励和快感中心。这里提供一个纯粹的功能的目的帮助把聚合物纳米粒子其目标。
  2. 长链还包含一个短链的不同类型的聚合物,聚乙二醇(或挂钩)。挂钩有很多工业和医药用途。在这种情况下,它的工作原理与生物的生长在表面,作为预防措施对抗细菌。
  3. 最后,纳米颗粒包含一个带正电的抗菌特性的一部分。这部分有助于目标带负电荷的细菌体内,一旦发现将其扼杀。

这三个部分,忍者粒子已被证明能有效地杀死耐甲氧西林18新利最新登入金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)大肠杆菌和某些类型的真菌[来源:]。此外,纳米颗粒可以用于外套医疗设备如导管,bacteria-ridden生物膜增长而臭名昭著。表面上的涂层可以防止细菌形成,减少感染的机会这些患者植入设备。

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忍者粒子并摧毁目标

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的细菌细胞后看起来像一个忍者粒子已在:出现(或细胞溶解)。
图片由IBM

所以忍者粒子是特别设计的目标细菌并杀死他们,但如何?18新利最新登入第一步是发现的细菌细胞的哺乳动物细胞。这就是“异性相吸”站稳脚跟的关键原则。细菌细胞表面的负电荷比哺乳动物细胞。为了明确细菌细胞被吸引,忍者粒子必须有相反的电荷,积极的。他们获得这种正电荷通过这一过程被称为表面自组装。每个粒子是由许多小股的聚合物。这些聚合物聚集,或自组装,形成小球胶束。因为漂亮的聚合物链的不同部分之间的相互作用,这些胶束形成自然与球的外涂层在水中一个正电荷。瞧,正电荷的球是自然吸引带负电荷的微生物。

一旦有,忍者粒子附着细菌细胞。带正电的粒子的一部分帮助选择性地找到细菌细胞也作为抗菌药物,进入细胞壁挑刺。这个过程称为膜溶解,废墟的结构细胞,导致细胞的勇气开始渗出,无望的复苏。事实上,这是研究人员想出了名字“忍者”的粒子。的杀人方法射孔孔的细胞壁是类似于会发生什么,如果细胞与一个忍者明星受到攻击。

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这个过程的最好的部分是,细菌是从未有机会开发任何阻力。抗生素通过有选择地严重的某些部分细胞的机制,让大部分的结构特点完好无损。忍者粒子方法,相比之下,身体损害细胞,细菌不可能有机会开发一个忍者颗粒阻力[来源:Nederberg等]。

忍者粒子的生命周期可以调整,以便他们能够杀死细菌细胞之前杀死了自己。最后,然而,酶在体内降解18新利最新登入颗粒开始崩溃,结果小位被身体排出[来源:亨德里克]。

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使用忍者颗粒治疗感染的好处

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噬菌体可能带来另一个医生的治疗选择对抗细菌感染。
科技有限公司/盖蒂图片社

走向一个抗生素的世界,科学家们已经找到替代治疗感染,不涉及抗生素。进展与病毒噬菌体劫持细菌内部的机械和使它突然像个气球。其他工作已经完成bacteria-made毒素(细菌素)来杀死细菌的藏污纳垢之所。进步,大多数忍者颗粒治疗涉及密切相关阳离子抗菌肽。这些分子也可以选择性的目标细菌由于相反的吸引力指控的表面。他们的方法杀死细菌细胞是根植于细胞之间的沟通中断[来源:波莱尔]。这种疗法,然而,遇到了几个问18新利最新登入题:健康的毒性,无菌细胞(例如,哺乳动物细胞可能破裂并释放其内容);新利国际网站品牌官网短的半衰期在活的有机体内(他们不会持续很长时间身体)和高生产成本(来源:Nederberg等]。

忍者粒子解决很多问题。它们是兼容的血液,有最小的血红细胞没有毒性;足够稳定仍是有效的体内;容易降解,数量级便宜。忍者粒子并不是唯一细菌战斗粒子。世界各地的研究人员一直在类似的进步发展其他小分子抗菌性或创建nanoparticle-based药方法[来源:朱和高]。这些粒子加入越来越多的社区nanoparticle-based疗法。纳米粒子用于药用应用,如医学成像(MRI)和治疗多种疾病,如癌症和艾滋病

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忍者粒子的目标应用程序

忍者粒子有可能在我们的生活中产生巨大的影响。他们展示了寻找并杀死耐抗生素细菌的能力意味着我们总有一天会看到他们的形式可注射药物。研究人员继续收集数据的有效性和毒性(或缺乏毒性,实际上)这些粒子。一旦它们完成测试,制药公司会介入做人体试验,监控这些粒子体内对抗细菌感染。18新利最新登入

在体外,我们可以开始看到忍者粒子用作消毒剂和阻止生物膜的形成。构成生物膜的细菌很善于保护自己。市场上许多喷雾很难突破生物膜的防护层表面消毒。忍者粒子,另一方面,能够根除细菌在生物膜接触,提供一个伟大的方式来清洁的医疗设备,甚至准备食物的表面。

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这些纳米颗粒可能会落入我们的个人护理产品,也基本上什么地方我们不希望细菌积聚。他们可能被用于外套隐形眼镜或放置添加剂之类的漱口水,除臭剂和洗涤剂。他们甚至可以被用于水净化系统。坏细菌无处不在,这些忍者的粒子将找到并摧毁它们。

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作者注:忍者粒子是如何工作的18新利最新登入

这是最好的时候,有一个很酷的名字真的名副其实。和忍者粒子是它们的名字所暗示的一样棒。当我写这篇文章,我喜欢想象这些粒子静静地穿行,寻找坏细菌和纵切他们开放。该研究非常有前途的;我等不及要在市场上找到这些粒子。唯一让我遗憾的是,当他们有一天进入我们的个人护理产品或药物,我无法滚动列出的成分,看看“忍者粒子”。可悲的是,我认为FDA和其他监管机构可能需要实际的化学名称。太糟糕了。

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